KR100830474B1 - 비엘디씨 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 높이를 줄여서 공간 활용도를 좋게 한 비엘디씨 모터에 관한 것으로서, 본 발명은 전기가 흐르면 자력을 발생시키는 고정자와, 베이스에 상기 고정자가 지지되는 브라켓과, 상기 고정자를 상기 브라켓에 고정 결합시키는 체결수단을 구비하되, 상기 브라켓 베이스에는 안쪽으로 오목한 오목부가 형성되며, 상기 체결수단의 일단은 상기 오목부 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터를 제공한다.

체결수단, 오목부, 브라켓, 비엘디씨 모터

Description

비엘디씨 모터{BLDC Motor}

도 1은 종래 비엘디씨 모터의 외관을 나타낸 배면도.

도 2는 종래 비엘디씨 모터의 구조를 나타낸 종단면도.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 비엘디씨 모터의 외관을 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 비엘디씨 모터의 구조를 나타낸 종단면도.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 비엘디씨 모터의 외관을 나타낸 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 구동축 2: 상부 브라켓

3: 하부 브라켓 4: 체결수단

5: 체결공 6: 오목부

7: 영구자석 8: 고정자

본 발명은 비엘디씨 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아우터 로터형 비엘디씨 모터의 조립 구조에 관한 것이다.

보통 모터(motor)라고 하는 것은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전 동력을 얻는 장치이며, 이러한 모터는 크게 인가되는 전원의 종류에 따라 교류 모터와 직류 모터로 대별되며, 그 중에서도 비엘디씨 모터(Brushless DC motor)는 직류 모터의 일종으로서 가전제품의 구동을 위하여 많이 사용되고 있다.

일반적으로, 비엘디씨 모터(Brushless DC motor)라 함은 2상, 3상 또는 4상의 전기자 코일을 갖는 고정자와 영구자석의 회전자로 이루어지고 정류자를 갖지 않는 모터로, 가변속 구동을 위한 모터로 널리 활용되고 있다. 특히, 최근에 영구자석 재료의 발달에 힘입어 서보 드라이브(servo drive) 등으로 사용되는 등 가정용에서 산업용에 이르기까지 적용범위가 폭넓게 확대되고 있는 실정이다.

상기 비엘디씨 모터는 회전자계를 발생시키는 고정자 권선과 자속의 통로를 형성하여 상기 자속의 흐름을 원활하게 해주는 고정자 철심으로 이루어진 고정자와, 회전자 철심 및 영구자석으로 이루어진 회전자로 크게 구성된다.

상기 비엘디씨 모터의 구동원리는 3상 권선으로 이루어진 고정자 권선에 회전자계를 인가하면, 상기 회전자계에 의한 자속과 영구자석의 자속이 상호작용하여 회전자가 일정한 방향으로 회전하면서 토오크를 발생시키게 된다.

종래 비엘디씨 모터의 구조는 도 1 및 도 2의 아우터 로터형 비엘디씨 모터를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 비엘디씨 모터의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래의 비엘디씨 모터의 종단면도이다.

종래의 비엘디씨 모터는, 전기를 통하면 자계를 형성하는 고정자(8), 상기 고정자(8) 상부에 위치하며 내부측면에 부착된 영구자석(7)에 의해 상기 고정자(8)와 상호작용하여 회전하는 상부 브라켓(2), 상기 상부 브라켓(2)에 일체 결합하여 회전하는 축이 되는 구동축(1), 상기 상부 브라켓(2)과 함께 고정자(8)를 수용하여 밀폐하는 하부 브라켓(3), 상기 고정자(8)와 하부 브라켓(3)을 결합하여 고정시키는 체결수단(4)으로 구성된다. 여기서, 구동축(1)의 상부,하부에는 상부 브라켓(2),하부 브라켓(3)과의 마찰을 감소시킬 목적으로 베어링(미도시)을 사용할 수도 있다.

도 2에서 보면, 종래의 하부 브라켓(3)은 성형이 편리하도록 알루미늄 재질로 되어 있으며, 브라켓 베이스에는 체결수단이 체결되는 체결공(5)만 다수개 형성되어 있다. 따라서, 상기 고정자(8)와 하부 브라켓(3)을 체결수단(4)으로 체결한 경우, 체결상태가 견고하게 유지되도록 체결수단(4)의 일부가 하부 브라켓 베이스에서 돌출되게 하는 것이 보통이다. 그리고, 하부 브라켓(3) 바닥은 돌출된 체결수단(4)에 의해 면이 고르지 못하게 되므로, 제품 장착시 편리하도록 체결수단(4)의 돌출길이보다 더 길게 돌출된 테두리를 형성한다.

따라서, 종래의 비엘디씨 모터는 체결수단(4) 및 테두리가 하부 브라켓(3) 하단으로 돌출되어 있어서, 모터의 축방향 길이가 늘어나게 되므로 좁은 공간에 장착하려고 할 때 제약이 따른다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고정 자와 하부 브라켓을 체결시에 체결수단이 돌출되지 않도록 하는 비엘디씨 모터의 구조를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전기가 흐르면 자력을 발생시키는 고정자와, 베이스에 상기 고정자가 지지되는 브라켓과, 상기 고정자를 상기 브라켓에 고정 결합시키는 체결수단을 구비하되, 상기 브라켓 베이스에는 안쪽으로 오목한 오목부가 형성되며, 상기 체결수단의 일단은 상기 오목부 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터를 제공한다.

이때, 상기 오목부의 높이는 체결수단의 일단이 상기 베이스에서 돌출된 높이보다 높은 것이 특징이다.

그리고, 상기 오목부는 결합수단의 단면적보다 넓은 평면 구간을 가진 것이 바람직하다.

또한, 상기 오목부는 복수개인 것이 바람직하며, 세개의 오목부가 상기 브라켓을 삼등분하는 위치에 중심과 수직한 방향으로 형성된 것이 가장 바람직하다.

하지만, 상기 복수개의 오목부 중에서 일부에만 체결수단이 위치하게 할 수 있다.

그리고, 상기 오목부는 브라켓의 중심을 기준으로 원주 방향을 따라 형성될 수 있으며, 상기 오목부는 브라켓의 중심을 기준으로 환형으로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 브라켓은 철판으로 형성된 것이 특징이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 비엘디씨 모터의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하며, 전술한 바와 중복되는 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 비엘디씨 모터의 제 1 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 하부 브라켓(3)은 체결수단(4)이 체결되는 체결공(5)이 있는 오목부(6)를 구비하여 상기 고정자(8)와 일체 결합하도록 한다. 이때, 상기 오목부(6)는 내측으로 오목하게 들어간 형태이므로 체결수단(4)이 상기 하부 브라켓(3)에 결합되었을 때, 체결수단(4)이 하부 브라켓(3)의 베이스면보다 돌출되지 않게 된다. 상기 오목부(6)의 형상은 사각형, 타원형 등이 모두 허용 가능하다. 그리고, 체결수단(4)이 하부 브라켓(3)의 평평한 베이스면에 체결된 것과 동일한 체결강도를 유지하기 위해서 상기 오목부(6)에는 체결수단(4)의 단면적보다 큰 평면 구간이 있으며, 이 평면 구간내에 체결공(5)이 위치한 것이 바람직하다.

상기 하부 브라켓(3)은 강도를 보강하기 위해서 철판 재질로 형성된 것이 바람직하다. 상부 브라켓(2)도 동일 목적으로 철판 재질을 사용 가능하다. 왜냐하면, 알루미늄이 철보다 전성 및 연성에서 우수한 성질을 보이기 때문이다. 따라서, 강도가 높은 철을 사용할 경우 하부 브라켓(3) 자체를 주조로 생산하는 것이 바람직하나, 상기 오목부(6)만 프레스 등을 이용한 판금 작업에 의해 생성할 수도 있다. 또한, 철은 알루미늄보다 가격이 저렴하여 재료비가 절감된다.

결합의 강도를 유지하기 위해서 체결수단(4)이 둘 이상 체결되므로, 상기 오목부(6)도 둘 이상 복수개 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 오목부(6)는 하부 브라켓(3)의 강도를 보강하기 위해 체결수단의 수보다 많이 형성할 수도 있다. 본 실시예에서는 편의상 체결수단(4)과 오목부(6)가 각각 하부 브라켓(3)을 삼등분하는 위치에 있는 경우를 도시하였다.

또한, 상기 오목부(6)는 작업의 편의를 도모코자 하부 브라켓(3)의 평면 구간에 위치한 것이 바람직하다. 굴곡이 있는 구간에 형성하려면, 철의 강도 때문에 더 큰 힘을 필요로 하며, 금속의 일반적인 성질에 의해 휨 등이 발생할 것이기 때문이다.

본 실시예에서는 볼트를 체결수단(4)으로 사용하여 하부 브라켓(3)의 체결공(5)에 체결하는 것으로 도시하였으나, 하부 브라켓(3) 바깥면에 너트를 사용하여 조이는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 체결수단(4)은 동등한 성능을 발휘하는 수단으로 대체 가능하다.

도 4는 본 발명에 따른 비엘디씨 모터의 종단면도이다.

본 발명에서 하부 브라켓(3)의 오목부(6)는 하부 브라켓(3)의 바닥면에서 일정높이(h)를 가진 것이 특징이다. 여기서, 상기 일정높이(h)는 종래에 체결수단(4)이 하부 브라켓(3)의 베이스에서 돌출된 높이보다 높은 것이 바람직하다. 그래야만 체결수단(4)이 베이스에서 돌출되어 모터의 축방향 길이가 늘어나는 것을 막을 수 있다.

그리고, 고정자(8)와 하부 브라켓(3)을 체결하는 체결수단(4)은 종래에 비해 일정높이(h) 만큼 짧은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 고정자(8)와 하부 브라켓(3)의 결합 강도가 종래와 동등한 수준이 되려면 체결수단(4)의 돌출길이가 같아야 하는 데, 체결수단(4)이 하부 브라켓(3)에 체결되는 부위가 베이스에서 일정높이(h) 만큼 높아져 있기 때문이다.

도 5를 참조하여 본 발명에 따른 비엘디씨 모터의 제 2 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 비엘디씨 모터의 오목부(6)는 하부 브라켓(3)의 중심을 기준으로 환형으로 형성된다. 하지만, 상기 오목부(6)는 하부 브라켓(3)의 중심을 기준으로 원주 방향을 따라 복수개를 형성할 수도 있다. 또한, 상기 오목부(6)의 폭은 체결수단(4)의 체결이 용이하도록 체결수단(4)의 단면적보다 큰 것이 바람직하다. 본 실시예에 따른 하부 브라켓(3)의 단면 형상은 오목부(6)의 폭에 차이가 있을 수 있으나, 도 4와 유사함을 알 수 있다.

이와 같은 구조는 체결수단(4)의 체결부위만 오목하게 만든 전술한 실시예보다 하부 브라켓(3)의 강도를 향상시킬 수 있다. 상기와 같이 오목부(6)를 원형으로 형성하면, 체결수단(4)이 체결되는 각 개소마다 오목부(6)를 형성하는 것보다 하부 브라켓(3)을 간편하게 가공할 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 비엘디씨 모터는 하부 브라켓(3)에 오목부(6)를 생성함에 따라 모터의 축방향 길이를 줄일 수 있으므로, 더 좁은 공간에도 장착이 가능하다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

본 발명에 따른 비엘디씨 모터의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명의 모터는 브라켓에 오목부를 생성하여 고정자와 결합시킨 후에도 체결수단이 돌출되지 않으므로, 더 좁은 공간에 취부할 수 있다.

둘째, 평평한 브라켓 바닥면에 굴곡이 형성되어, 하부 브라켓의 강도가 향상된다.

셋째, 브라켓을 철로 제작하여 종래에 비해 재료비가 절감된다.

Claims (9)

1. 전기가 흐르면 자력을 발생시키는 고정자와, 베이스에 상기 고정자가 지지되는 브라켓과, 상기 고정자를 상기 브라켓에 고정 결합시키는 체결수단을 구비하되,

   상기 브라켓 베이스에는 안쪽으로 오목한 오목부가 형성되며, 상기 체결수단의 일단은 상기 오목부 내부에 위치하며, 상기 오목부는 결합수단의 단면적보다 넓은 평면 구간을 가진 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목부의 높이는 체결수단의 일단이 상기 베이스에서 돌출된 높이보다 높은 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목부는 복수개인 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터.
5. 제 4 항에 있어서,

   세개의 오목부가 상기 브라켓을 삼등분하는 위치에 중심과 수직한 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 복수개의 오목부 중에서 일부에만 체결수단이 위치한 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 오목부는 브라켓의 중심을 기준으로 원주 방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목부는 브라켓의 중심을 기준으로 환형으로 형성된 것을 특징으로 하는 비엘디씨 모터.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 브라켓은 철판으로 형성됨을 특징으로 하는 비엘디씨 모터.

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